中空玻璃暖邊技術(shù)應(yīng)用研究

【中玻網(wǎng)】一、中空玻璃暖邊技術(shù)概述
　　
　　1、暖邊技術(shù)的定義
　　
　　對(duì)于暖邊技術(shù)的定義，較早的一種說(shuō)法是：任何一種間隔條只要其熱傳導(dǎo)系數(shù)低于鋁金屬的導(dǎo)熱系數(shù)，就可以稱(chēng)為暖邊系統(tǒng)。這種說(shuō)法在一定程度上反映了暖邊間隔條的特點(diǎn)，但不夠嚴(yán)格明確。對(duì)暖邊系統(tǒng)給出了明確而有地位定義的是德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DINV4108-4:2002-02，見(jiàn)公式1：
　　
　　Σ(d×λ)=d1×λ1+d2×λ2+⋯⋯+dn×λn≤0.007W/K（公式1）
　　
　　其中：d為所用材料的厚度，λ值是所用材料的導(dǎo)熱率。
　　
　　對(duì)一個(gè)間隔條來(lái)說(shuō)，若公式(1)成立，即計(jì)算結(jié)果小于或等于0.007W/K，則稱(chēng)之為暖邊系統(tǒng)；若公式(1)不成立，即計(jì)算結(jié)果大于0.007W/K，則定義為冷邊系統(tǒng)。這個(gè)定義已被歐洲標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)采用。
　　
　　根據(jù)這個(gè)定義，可以對(duì)間隔條進(jìn)行定量的判定。例如：根據(jù)EN10077，材料的導(dǎo)熱率如下：聚丙烯為0.22W/(m·K)，不銹鋼為17.0W/(m·K)，鋁為160.0W/(m·K)。將以上數(shù)據(jù)帶入公式得出，某間隔條的計(jì)算結(jié)果為0.002W/K，小于0.007W/K，因此定義為暖邊系統(tǒng)；鋁間隔條的計(jì)算結(jié)果是0.112W/K，遠(yuǎn)大于0.007W/K，所以定義為冷邊系統(tǒng)。
　　
　　2、暖邊技術(shù)的節(jié)能原理
　　
　　一個(gè)完整外窗系統(tǒng)的傳熱系數(shù)，由玻璃，窗框以及中空玻璃邊緣線性傳熱系數(shù)三部分組成，見(jiàn)圖1。

　　中空玻璃；暖邊技術(shù)整窗的傳熱系數(shù)計(jì)算式見(jiàn)公式2：

　　式中：Uw—整窗的傳熱系數(shù)；Uf—窗框的傳熱系數(shù)；Ug—玻璃的傳熱系數(shù)；Aw—整窗面積；Af—窗框面積；Ag—玻璃面積；Lf—間隔條的長(zhǎng)度；Ψ—中空玻璃邊緣線性傳熱系數(shù)。公式中的Ψ值，即中空玻璃邊緣線性傳熱系數(shù)，描述的是通過(guò)中空玻璃邊緣的熱量損失率。Ψ值越大，表示通過(guò)中空玻璃邊緣的熱量損失會(huì)加大；降低線傳熱系數(shù)Ψ值，可有效降低整窗的傳熱系數(shù)�？梢�(jiàn)，一個(gè)相對(duì)較低的邊緣線性傳熱系數(shù)值對(duì)整窗的隔熱性能的提高是非常關(guān)鍵的。Ψ值的大小主要由所用間隔條的材質(zhì)來(lái)決定。選用合理的線傳熱系數(shù)較低的間隔條是降低線傳熱系數(shù)Ψ值的重要方法，這就是暖邊間隔條比傳統(tǒng)鋁間隔條節(jié)能的原理。
　　
　　二、暖邊技術(shù)對(duì)中空玻璃性能影響研究
　　
　　以目前市場(chǎng)上廣泛使用的TGI間隔條為例，利用建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算軟件對(duì)暖邊中空玻璃的性能分析研究，分三個(gè)方面：（1）暖邊技術(shù)對(duì)整窗傳熱系數(shù)U值的影響研究；（2）暖邊技術(shù)對(duì)中空玻璃抗結(jié)露性能影響研究；（3）暖邊技術(shù)對(duì)玻璃熱應(yīng)力影響研究。
　　
　　1、暖邊技術(shù)對(duì)整窗傳熱系數(shù)影響研究
　　
　　對(duì)某鋁合金型材節(jié)點(diǎn)，采用傳統(tǒng)鋁間隔條和暖邊間隔條進(jìn)行傳熱系數(shù)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖2。

　　從圖2可以看出，該鋁合金窗框扇節(jié)點(diǎn)在采用暖邊間隔條后，相比傳統(tǒng)的鋁間隔條，整個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳熱系數(shù)從3.58W/(m2·K)降至3.12W/(m2·K)，降低0.46W/(m2·K)；按框窗比30%計(jì)算，可降低整窗傳熱系數(shù)約0.14W/(m2·K)。門(mén)窗幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，有人認(rèn)為，設(shè)計(jì)好門(mén)窗型材的U值和中空玻璃的U值，將二者按照面積加權(quán)計(jì)算，即可得到整窗的U值，這實(shí)際上是錯(cuò)誤的。通過(guò)門(mén)窗U值的計(jì)算公式（公式2）可以看出，型材與玻璃接合部位的線性傳熱系數(shù)對(duì)整窗U值的影響需要考慮，圖2的計(jì)算結(jié)果也表明暖邊間隔條相比鋁間隔條對(duì)整窗的傳熱系數(shù)有明顯影響。